Możliwe, że Edison uzyskał grafen. Jednak nie miał o tym pojęcia
Dziewiętnaście lat temu po raz pierwszy wspominaliśmy o grafenie. W 2010 roku Konstantin Novoselov i Andre Geim otrzymali za niego Nagrodę Nobla. A teraz naukowcy z Rice University informują, że grafen mógł już uzyskać... Thomas Edison. Słynny wynalazca nie miał jednak o tym pojęcia. Zresztą zmarł on niemal 20 lat przed tym, jak P.R. Wallace teoretycznie przewidział istnienie tego materiału i niemal 80 lat zanim został on świadomie uzyskany przez Novoselova i Geima.
Jednym z rodzajów grafenu jest grafen turbostratyczny, czy też o układzie turbostratycznym, w którym brak jest powtarzalnego porządku ułożenia warstw na sobie. Grafen taki można uzyskać gwałtownie podgrzewając za pomocą napięcia elektrycznego do temperatury 2–3 tysięcy stopni Celsjusza wytrzymały materiał zawierający węgiel.
Lucas Eddy z Rice University mówi, że poszukiwał metod masowej produkcji grafenu przy użyciu łatwo dostępnych i tanich materiałów. Próbował wielu różnych rzeczy i w pewnym momencie olśniło go, że wczesne żarówki korzystały z żarników węglowych. Przepuszczany przez nie prąd błyskawicznie je nagrzewał, dzięki czemu żarnik świecił. Uczony pomyślał o Edisonie, gdyż w swojej żarówce osiągnął on krytyczną temperaturę 2000 stopni Celsjusza, a ponadto we wniosku patentowym dokładnie opisał prowadzone przez siebie eksperymenty.
Eddy zaczął szukać takich żarówek i w końcu w artystycznym sklepie w Nowym Jorku trafił na urządzenia wykonane według schematu Edisona. Nawet średnice żarników były podobne. Te współczesne były zaledwie 5 mikrometrów grubsze. Uczony, podobnie jak Edison, podłączył żarówkę do prądu stałego 110 V. Włączył ją na 20 sekund obawiając się, że dłuższe nagrzewanie spowoduje, że uzyska grafit, a nie grafen.
Gdy następnie obejrzał żarnik pod mikroskopem zauważył, że jego kolor się zmienił. Wykorzystał więc spektroskopię Ramana, do zbadania substancji, jaka się na nim pojawiła. Nie pomylił się, na żarniku powstał turbostratyczny grafen.
Oczywiście obecnie nie jesteśmy w stanie stwierdzić, czy na oryginalnych żarówkach w laboratorium Edisona również wytwarzał się grafen. Jednak eksperyment pokazał, że jest to bardzo możliwe.


Komentarze (2)
Astro, wczoraj, 20:48
Przepraszam, ale czy to nie jest przypadkiem badanie pod "z góry ustaloną tezę"? Gdyby Eddy miał nieco więcej zaciętości badawczej, to pewnie wziąłby i te "współczesne" pod uwagę stosując dobrze sprawdzoną metodologię badawczą. Jak dla mnie jankeski bełkot (10 strzałów w plecy).
P.S. Dla ścisłości: czy ktoś może wykluczyć (metodologia naukowa), że neandertal jakieś 60 tys. lat temu nie wytworzył odrobiny grafenu przejeżdżając gołym tyłkiem (bo go swędział) po ostygniętych już resztkach ogniska? Dodajmy, że przy tym popierdywał. Jak dla mnie możliwe.
Mariusz Błoński, wczoraj, 22:12
Nie sądzę. Postawił hipotezę badawczą: "na żarówkach Edisona mógł powstawać grafen" i ją sprawdził.
A neandertal? jeśli miał te 2000 stopni Celsjusza... Szykujesz badania?